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數(shù)控編程的相關(guān)問題

瀏覽[2977]次 [2009-11-22]

一、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)
數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸按標(biāo)準(zhǔn)JB3051-82 <數(shù)控機(jī)床及其數(shù)控機(jī)械的坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向的命名方法> 確定后，還要確定坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置，這樣坐標(biāo)系才能確定下來。依原點(diǎn)的不同，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)分為機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。

1．機(jī)床坐標(biāo)系

以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起來的X、Y、Z軸直角坐標(biāo)系，稱為機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床原點(diǎn)為機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，也稱機(jī)床零點(diǎn)。機(jī)床零點(diǎn)是通過機(jī)床參考點(diǎn)間接確定的，機(jī)床參考點(diǎn)也是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，其與機(jī)床零點(diǎn)間有一確定的相對(duì)位置，一般設(shè)置在刀具運(yùn)動(dòng)的X、Y、Z正向大極限位置。在機(jī)床每次通電之后，工作之前，必須進(jìn)行回機(jī)床零點(diǎn)操作，使刀具運(yùn)動(dòng)到機(jī)床參考點(diǎn)，其位置由機(jī)械檔塊確定。這樣，通過機(jī)床回零操作，確定了機(jī)床零點(diǎn)，從而準(zhǔn)確地建立機(jī)床坐標(biāo)系，即相當(dāng)于數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部建立一個(gè)以機(jī)床零點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，一般情況下，機(jī)床坐標(biāo)系在機(jī)床出廠前已經(jīng)調(diào)整好，不允許用戶隨意變動(dòng)。

2．工件坐標(biāo)系
　　工件圖樣給出以后，首先應(yīng)找出圖樣上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。其他各項(xiàng)尺寸均是以此點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注。該基準(zhǔn)點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)。以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的X、Y、Z軸直角坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。

　　工件坐標(biāo)系是用來確定工件幾何形體上各要素的位置而設(shè)置的坐標(biāo)系，工件原點(diǎn)的位置是人為設(shè)定的，它是由編程人員在編制程序時(shí)根據(jù)工件的特點(diǎn)選定的，所以也稱編程原點(diǎn)。
數(shù)控車床加工零件的工件原點(diǎn)一般選擇在工件右端面、左端面或卡爪的前端面與Z軸的交點(diǎn)上。圖1所示，是以工件右端面與Z軸的交點(diǎn)作為工件原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。

　　數(shù)控銑床加工零件的工件原點(diǎn)選擇時(shí)應(yīng)該注意：工件原點(diǎn)應(yīng)選在零件圖的尺寸基準(zhǔn)上，對(duì)于對(duì)稱零件，工件原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在對(duì)稱中心上；對(duì)于一般零件，工件原點(diǎn)設(shè)在工件外輪廓的某一角上，這樣便于坐標(biāo)值的計(jì)算。對(duì)于Z軸方向的原點(diǎn)，一般設(shè)在工件表面，并盡量選在精度較高的工件表面。

　　同一工件，由于工件原點(diǎn)變了，程序段中的坐標(biāo)尺寸也隨之改變。因此，數(shù)控編程時(shí)，應(yīng)該首先確定編程原點(diǎn)，確定工件坐標(biāo)系。編程原點(diǎn)的確定是在工件裝夾完畢后，通過對(duì)刀確定。

二、對(duì)刀

　　在數(shù)控加工中，工件坐標(biāo)系確定后，還要確定刀具的刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。即常說的對(duì)刀問題。數(shù)控機(jī)床上，目前，常用的對(duì)刀方法為手動(dòng)試切對(duì)刀。

1．?dāng)?shù)控車床的對(duì)刀
　　數(shù)控車床對(duì)刀方法基本相同，首先，將工件在三爪卡盤上裝夾好之后，用手動(dòng)方法操作機(jī)床，具體步驟如下：
1）回參考點(diǎn)操作采用ZERO（回參考點(diǎn)）方式進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作，建立機(jī)床坐標(biāo)系。此時(shí)CRT上將顯示刀架中心（對(duì)刀參考點(diǎn)）在機(jī)床坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置的坐標(biāo)值。
2）試切對(duì)刀先用已選好的刀具將工件外圓表面車一刀，保持X向尺寸不變，Z向退刀，按設(shè)置編程零點(diǎn)鍵，CRT屏幕上顯示X、Z坐標(biāo)值都清成零（即X0，Z0）；然后，停止主軸，測(cè)量工件外圓直徑D。如圖2所示。再將工件端面車一刀，當(dāng)CRT上顯示的X坐標(biāo)值為-（D/2）時(shí)，按設(shè)置編程零點(diǎn)鍵，CRT屏幕上顯示X、Z坐標(biāo)值都清成零（即X0，Z0），系統(tǒng)內(nèi)部完成了編程零點(diǎn)的設(shè)置功能。
3）建立工件坐標(biāo)系刀尖（車刀的刀位點(diǎn)）當(dāng)前位置就在編程零點(diǎn)（即工件原點(diǎn)）上。

2．?dāng)?shù)控銑床的對(duì)刀

　　假設(shè)零件為對(duì)稱零件，并且毛坯已測(cè)量好長為L1、寬為L2，平底立銑刀的直徑也已測(cè)量好。如圖2-15所示，將工件在銑床工作臺(tái)上裝夾好后，在手動(dòng)方式操縱機(jī)床，具體步驟如下：
1）回參考點(diǎn)操作
采用ZERO（回參考點(diǎn)）方式進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作，建立機(jī)床坐標(biāo)系。此時(shí)CRT上將顯示銑刀中心（對(duì)刀參考點(diǎn)）在機(jī)床坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置的坐標(biāo)值。
2）手工對(duì)刀

先使刀具靠攏工件的左側(cè)面（采用點(diǎn)動(dòng)操作，以開始有微量切削為準(zhǔn)），刀具如圖A位置，按設(shè)置編程零點(diǎn)鍵，CRT上顯示X0、Y0、Z0，則完成X方向的編程零點(diǎn)設(shè)置。再使刀具靠攏工件的前側(cè)面，刀具如圖B位置，保持刀具Y方向不動(dòng)，使刀具X向退回，當(dāng)CRT上X坐標(biāo)值0時(shí)，按編程零點(diǎn)設(shè)置鍵，就完成X、Y兩個(gè)方向的編程零點(diǎn)設(shè)置。后抬高Z軸，移動(dòng)刀具，考慮到存在銑刀半徑，當(dāng)CRT上顯示X坐標(biāo)值為（L1/2+銑刀半徑），Y的坐標(biāo)值為（L2/2+銑刀半徑）時(shí)，使銑刀底部靠攏工件上表面，按編程零點(diǎn)設(shè)置鍵，CRT屏幕上顯示X、Y、Z坐標(biāo)值都清成零（即X0，Y0，Z0），系統(tǒng)內(nèi)部完成了編程零點(diǎn)的設(shè)置功能。就把銑刀的刀位點(diǎn)設(shè)置在工件對(duì)稱中心上，即工件坐標(biāo)系的工件原點(diǎn)上。
3）建立工件坐標(biāo)系
此時(shí)，刀具（銑刀的刀位點(diǎn)）當(dāng)前位置就在編程零點(diǎn)（即工件原點(diǎn)）上。由于手動(dòng)試切對(duì)刀方法，調(diào)整簡(jiǎn)單、可靠，且經(jīng)濟(jì)，所以得到廣泛的應(yīng)用。

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